Question

【題目】Fe2O3具有廣泛的用途。甲同學閱讀有關資料得知：在高溫下煅燒FeCO3可以得到Fe2O3。為了進一步驗證此結論，他做了如下實驗：

實驗 步驟	實驗操作
Ⅰ	取一定質量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫煅燒至質量不再減輕，冷卻至室溫
Ⅱ	取少量實驗步驟I所得固體放于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ	向實驗步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅

由此甲同學得出結論：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2

(1)寫出實驗步驟Ⅲ中發生反應的離子方程式____________________。

(2)乙同學提出了不同的看法：煅燒產物可能是Fe3O4，因為Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同學對甲同學的實驗步驟Ⅲ進行了補充改進：檢驗實驗步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要選擇的試劑是________(填序號)。

a．氯水 b．氯水＋KSCN溶液 c．K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀溶液)

(3)丙同學認為即使得到了乙同學預期的實驗現象，也不能確定煅燒產物的成分。你認為丙同學持此看法的理由是________________。

(4)丙同學進一步查閱資料得知，煅燒FeCO3的產物中的確含有＋2價鐵元素。于是他設計了另一種由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入試劑：稀硫酸、________(填名稱)和________(填名稱)；再__________________(填操作名稱)、灼燒，即可得到Fe2O3。

(5)工業上通過控制樣品的質量，使滴定時消耗KMnO4溶液體積為c mL，菱鐵礦中FeCO3的質量分數為c%，可以簡化測量。某同學取含FeCO3 c%的菱鐵礦a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.020 0 mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被還原成Mn2＋)，最終消耗KMnO4溶液c mL。假定礦石中無其他還原性物質，則所取菱鐵礦的質量a＝________g。(FeCO3的摩爾質量為116 g·mol－1)

Answer 1

【答案】(1)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(寫可逆號、配合物形式也合理)

(2)c

(3)產物是FeO和Fe2O3的混合物(合理答案均可)

(4)氯水(或過氧化氫等) 氨水(或碳酸鈉等)(合理答案均可) 過濾

(5)1.16

【解析】(2)檢驗Fe3＋中有Fe2＋，可用排除法，試劑a或b都不能檢驗Fe3＋中有Fe2＋(Fe2＋與K3[Fe(CN)6]反應生成藍色的滕氏藍沉淀)。

(3)既有Fe3＋又有Fe2＋的組合很多，如FeO和Fe2O3；Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3。

(4)FeCO3中加入稀硫酸后，必須加入氧化劑才能生成Fe3＋，如氯水或雙氧水。沉淀Fe3＋可以用氨水、NaOH或碳酸鈉。沉淀后過濾出氫氧化鐵再灼燒。

(5)

求得a＝1.16。